Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Контрольная работа №2

«Расчет управляемого выпрямителя»

по дисциплине «Основы преобразовательной техники»

Вариант № 41

ВЫПОЛНИЛ

студент группы з-369П6-1

Антипенко А.А.

«11»января 2023г.

ПРОВЕРИЛ

Старший преподаватель

кафедры ПрЭ

Мишуров В.С.

«__»___________2022г.

ТОМСК 2022

1. 
   Схема электрическая принципиальная и исходные данные.
   

Вариант № 41 : Номер строки 1; Номер столбца 5.

Схема по рис. 4.1а.



Рис. 1 Схема управляемого выпрямителя с обратным диодом.

Таблица 1 – исходные данные для варианта 41.

Параметр	U1, В	ΔU1,%	f, Гц	Ls, мГн	kпвых	Ud, В	Id, A
Значение	220		50	2,5	0,1	42	6

U1- действующее значение напряжения питающей сети (т.е. напряжение первичной

обмотки трансформатора);

ΔU1 – диапазон изменения напряжения питающей сети;

Ls - индуктивность рассеяния (фазы) трансформатора, приведенная к вторичной стороне;

---

kпвых - коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке (на выходе фильтра);

f – частота питающей сети;

Ud - выпрямленное напряжение (нагрузки);

Id – ток нагрузки.

2. Выражения в общем виде для регулировочной и внешней характеристик

выпрямителя.

Регулировочная характеристика (зависимость выпрямленного напряжения от угла

управления тиристорами ) для схемы однофазного управляемого выпрямителя с

обратным диодом:

Ud = Ud0 ,

Ud0 = 0,9U2,

где Ud0 - выпрямленное напряжение при α = 0.

Внешняя характеристика (зависимость напряжения на выходе от тока

нагрузки Ud = ƒ( Id ) ).

Ud = Ud0 cosα– ΔUx – ΔUr – Uпр ,

где ΔUx- индуктивное падение напряжения определяемое по формуле:

ΔUx = ,

Uпр – падение напряжения на тиристоре,

ΔUr– активное падение напряжения на обмотках трансформатора.

3. Определить минимальное требуемое значение напряжение вторичной обмотки

трансформатора U2min.

Активным падением напряжения и падением напряжения на полупроводниковых

приборах пренебречь и учесть, что минимальное значение угла управления αmin

составляет для однофазных выпрямителей – 30°.

По условию контрольной работы примем величины ΔUrи Uпр равными нулю.

Уравнение внешней характеристики примет вид:

Ud = Ud0 cos α – .

По внешней характеристике определим минимальное требуемое значение Ud0

при αmin = 30°.

Xs = 2π f Ls = 2π 50

---

2,5 = 0,785 Ом.

Ud0min = = = 50,23 В.

Тогда минимальное требуемое значение действующего напряжения вторичной обмотки

трансформатора U2min :

U2min= = = 55,81 В.

4. Рассчитать коэффициент трансформации трансформатора, используя

минимальное значение напряжения питающей сети U1minи минимальное

требуемое значение напряжения вторичной обмотки трансформатора U2min.

kтр = = = = 3,35.

5. Рассчитать минимальное значение угла управления αmax

(при максимальном значении напряжения питающей сети и минимальном

значении тока нагрузки Idmin = 0,1Id.

Максимальное значение действующего напряжение вторичной обмотки трансформатора:

U2max = = = = 72,24 В.

Отсюда:

Ud0max = 0,9 U2max = 0,9 72,24 = 65 В.

Из выражения для внешней характеристики выразим значение cosαmax.

cos αmax = = = 0,648 .

Тогда значение угла αmax:

αmax = arccos(0,648) = 49,61°.

6. Определить угол коммутации γ. При расчете γ следует использовать

максимальные значения напряжения вторичной обмотки трансформатора

---

и угла управления.

Угол коммутации найдём благодаря формуле:

ΔUx = .

где ΔUx= = = 1,5 В.

При расчете γ будем использовать максимальные значения напряжения вторичной

обмотки трансформатора и угла управления.

cos αmax - cos (αmax+ ) = = = 0,0461.

cos (αmax+ ) = 0,648 – 0,0461 = 0,602.

(αmax+ ) = arccos 0,602 = 55,99°.

= 55,99 – 49,61 = 6,38°.

7. Рассчитать коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя.

Формула расчёта для однофазной схемы:

kпвх = = = 0,902.

8. Рассчитать требуемый коэффициент сглаживания и величину индуктивности

сглаживающего дросселя.

Коэффициент сглаживания находится по формуле:

kСГ = = = 9,02.

Максимальное сопротивление нагрузки:

Rdmax = = = 70 Ом.

Индуктивность сглаживающего дросселя найдём по формуле:

L =

---

= = 0,998 Гн.

9. Построить внешние характеристики выпрямителя при углах

управления αmax и αmin.

Уравнение внешней характеристики:

Ud = Ud0 cosα– .

При угле управления αmin= 30° и напряжении Ud0min= 50,23 В:

Ud (Id) = 50,23 cos 30° - = 43,5 – 0,25 Id.

При угле управления αmax = 49,61° и напряжении Ud0max = 65 В:

Ud (Id) = 65 cos 49,61° - = 42 – 0,25 Id.

Полученные внешние характеристики приведены на рис.2



Рис.2 Внешние хар-ки выпрямителя

10. Рассчитать основные электрические параметры элементов схемы:

– для трансформатора – действующие значения токов вторичной и первичной

обмоток, расчетную мощность;

– для полупроводниковых приборов – средние значения токов и амплитуды

обратных напряжений.

Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора:

I2 = = = 4,24 A.

Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора:

I1 =

---

Смотрите также файлы

• Гигиенический уход за кожей полости рта.docx

• Задача Конструкция покрытия.docx

• Анализ финансовой отчетности.pdf

• В пао мтс От.doc

• Реферат Дисциплина Физическая культура и спорт Тема Голодание как способ сохранения здоровья и долголетия Выполнил(а) Мусайбекова Диана Еркебаевна.doc